(57)【要約】  本発明は、放熱特性の優れたバックライトユニットを提供することを目的とし、本発明によるバックライトユニット（１００）は、シャーシ（１１０）と、シャーシ（１１０）に取り付けられた光源（１２０）とを備える。光源（１２０）としてＬＥＤが好適に用いられる。シャーシ（１１０）は、アルミニウム基材またはアルミニウム層と、アルミニウム基材またはアルミニウム層の表面に設けられたポーラスアルミナ層（１１４ａ）または封孔処理の行われたポーラスアルミナ層とを有する。
2011135973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャーシと、
前記シャーシに取り付けられた光源と
を備えるバックライトユニットであって、
前記シャーシは、アルミニウム基材またはアルミニウム層と、前記アルミニウム基材またはアルミニウム層の表面に設けられたポーラスアルミナ層または封孔処理の行われたポーラスアルミナ層とを有する、バックライトユニット。
【請求項２】
前記光源を制御する光源制御回路をさらに備える、請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記シャーシは、前面および背面を有しており、
前記光源は前記シャーシの前記前面に設けられており、
前記光源制御回路は前記シャーシの前記背面に設けられている、請求項２に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記シャーシには開口部が設けられており、
前記開口部に設けられた、前記光源制御回路と前記光源とを電気的に接続する接続部をさらに備える、請求項２または３に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記光源は発光ダイオードを含む、請求項１から４のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項６】
送風ファンおよび排熱ファンの少なくとも一方をさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前面および背面を有するシャーシと、
前記シャーシの前記前面に取り付けられた発光ダイオードと
前記シャーシの前記背面に設けられたファンと
を備えるバックライトユニット。
【請求項８】
前記ファンは、送風ファンおよび排熱ファンの少なくとも一方を含む、請求項７に記載のバックライトユニット。
【請求項９】
前記送風ファンは、前記シャーシの前記背面の法線方向とほぼ平行に取り付けられる、請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記排熱ファンは、前記シャーシの前記背面の法線方向とほぼ垂直に取り付けられる、請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射する、請求項１から１０のいずれかに記載のバックライトユニットと
を備える、液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の液晶表示装置を備えるデジタルサイネージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットおよび液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型および低消費電力等の利点を有しており、携帯電話の表示部等の小型の表示装置としてだけでなく大型テレビジョンとしても利用されている。液晶パネルは、ブラウン管（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）やプラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）などの自発光型パネルとは異なり、液晶パネル自体は発光しない。このため、一般に、高輝度を呈する液晶表示装置では、液晶パネルの裏面に配置されたバックライトユニットの光を利用して表示を行う。【０００３】
バックライトユニット内において光源はシャーシに取り付けられるため、シャーシは、ある程度の強度を必要とする。例えば、特許文献１には、冷延鋼板から形成されたシャーシを備えるバックライトユニットが開示されている。なお、特許文献１のバックライトユニットでは、シャーシに光源を固定するための孔が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のシャーシでは、バックライトユニットの放熱特性が十分ではなく、動作が不安定となることがある。また、近年、いわゆるテレビジョン装置以外の表示装置として、デジタルサイネージが注目されている。屋外で太陽光下に設置されたデジタルサイネージに液晶表示装置を用いる場合、視認可能な表示を行うためにはバックライトユニットの輝度を充分に高くする必要がある。この場合、バックライトユニットにおいて発生する熱によって動作が不安定になるおそれがある。【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱特性に優れたバックライトユニットおよび液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるバックライトユニットは、シャーシと、前記シャーシに取り付けられた光源とを備えるバックライトユニットであって、前記シャーシは、アルミニウム基材またはアルミニウム層と、前記アルミニウム基材またはアルミニウム層の表面に設けられたポーラスアルミナ層または封孔処理の行われたポーラスアルミナ層とを有する。【０００８】
ある実施形態において、前記バックライトユニットは前記光源を制御する光源制御回路をさらに備える。【０００９】
ある実施形態において、前記シャーシは、前面および背面を有しており、前記光源は前記シャーシの前記前面に設けられており、前記光源制御回路は前記シャーシの前記背面に設けられている。【００１０】
ある実施形態において、前記シャーシには開口部が設けられており、前記バックライトユニットは、前記開口部に設けられた、前記光源制御回路と前記光源とを電気的に接続する接続部をさらに備える。【００１１】
ある実施形態において、前記光源は発光ダイオードを含む。【００１２】
ある実施形態において、前記バックライトユニットは、送風ファンおよび排熱ファンの少なくとも一方をさらに備える。【００１３】
本発明によるバックライトユニットは、前面および背面を有するシャーシと、前記シャーシの前記前面に取り付けられた発光ダイオードと前記シャーシの前記背面に設けられたファンとを備える。【００１４】
ある実施形態において、前記ファンは、送風ファンおよび排熱ファンの少なくとも一方を含む。【００１５】
ある実施形態において、前記送風ファンは、前記シャーシの前記背面の法線方向とほぼ平行に取り付けられる。【００１６】
ある実施形態において、前記排熱ファンは、前記シャーシの前記背面の法線方向とほぼ垂直に取り付けられる。【００１７】
本発明による液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射する、上記に記載のバックライトユニットとを備える。【００１８】
本発明によるデジタルサイネージは、上記に記載の液晶表示装置を備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、放熱特性に優れたバックライトユニットおよび液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は本発明によるバックライトユニットの第１実施形態の模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示したバックライトユニットにおけるシャーシの模式的な分解斜視図である。
【図２】図１に示したバックライトユニットの模式的な分解側面図である。
【図３】図１に示したバックライトユニットを備える液晶表示装置の模式図である。
【図４】図３に示した液晶表示装置のブロック図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は図１に示したバックライトユニットの模式的な背面図であり、（ｃ）は図１に示したバックライトユニットの模式的な前面図であり、（ｄ）は図１に示したバックライトユニットにおけるＬＥＤ基板の模式的な背面図であり、（ｅ）は（ｄ）に示したＬＥＤ基板の模式的な前面図であり、（ｆ）は（ｄ）に示したＬＥＤ基板の模式的な一部断面図である。
【図６】（ａ）は比較例１のバックライトユニットの模式的な前面図であり、（ｂ）は（ａ）の模式的な分解側面図である。
【図７】（ａ）比較例１のバックライトユニットの各箇所の温度の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）は第１実施形態のバックライトユニットの各箇所の温度の時間変化を示すグラフである。
【図８】第１実施形態および比較例１のバックライトユニットの平衡温度を示すグラフである。
【図９】（ａ）は比較例２のバックライトユニットの模式的な前面図であり、（ｂ）は（ａ）の模式的な分解側面図である。
【図１０】（ａ）は図１に示したバックライトユニットのモデルを示す模式的な前面図であり、（ｂ）は（ａ）の模式的な上面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、比較例１、比較例２および第１実施形態のバックライトユニットのモデルの平衡温度を示すグラフである。
【図１２】比較例１および第１実施形態のバックライトユニットのモデルの平衡温度を示すグラフである。
【図１３】（ａ）は本発明によるバックライトユニットの第２実施形態の模式図であり、（ｂ）は（ａ）におけるシャーシの模式的な断面図である。
【図１４】（ａ）は本発明によるバックライトユニットの第３実施形態の模式図であり、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）におけるシャーシの模式的な分解斜視図であり、（ｄ）は（ａ）におけるシャーシの模式的な断面図である。
【図１５】（ａ）は本発明によるバックライトユニットの第４実施形態の模式図であり、（ｂ）は（ａ）におけるシャーシの模式的な分解斜視図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は図１５に示したバックライトユニットのシャーシの作製方法を説明するための模式図である。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は図１５に示したバックライトユニットの別のシャーシの作製方法を説明するための模式図である。
【図１８】（ａ）は本発明によるバックライトユニットの第５実施形態の模式的な前面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したバックライトユニットの分解側面図であり、（ｃ）は（ａ）に示したバックライトユニットの模式的な背面図である。
【図１９】（ａ）は本発明によるバックライトユニットの別の実施形態の模式的な前面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したバックライトユニットの分解側面図である。
【図２０】本発明によるバックライトユニットのさらに別の実施形態の模式的な背面図である。
【図２１】（ａ）は参考例のバックライトユニットの模式的な分解側面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したバックライトユニットの模式的な背面図である。
【図２２】参考例のバックライトユニットおよび図１８に示したバックライトユニットの平衡温度を示すグラフである。
【図２３】参考例のバックライトユニットおよび図１８〜図２０に示したバックライトユニットの平衡温度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明によるバックライトユニットおよび液晶表示装置の実施形態を説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
（実施形態１）
以下に、本発明によるバックライトユニットの第１実施形態を説明する。図１（ａ）に、本実施形態のバックライトユニット１００の模式的な前面図を示す。バックライトユニット１００は、シャーシ１１０と、シャーシ１１０に取り付けられた光源１２０とを備えている。光源１２０として、例えば、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）が用いられる。また、光源１２０として、冷陰極管（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ：ＣＣＦＬ）を用いてもよい。ただし、光源１２０としてＬＥＤを用いることにより、消費電力の抑制、および、コントラスト比の向上を図ることができる。
【００２３】
図１（ｂ）に、シャーシ１１０の模式的な分解斜視図を示す。本実施形態のバックライトユニット１００では、シャーシ１１０は、アルミニウム基材１１２と、封孔処理の行われたポーラスアルミナ層１１４ａとを有している。ポーラスアルミナ層１１４ａは、アルミニウム基材１１２の表面に設けられている。強度の観点から、アルミニウム基材１１２の厚さは１．０ｍｍ以上であることが好ましく、例えば、１．５ｍｍである。ポーラスアルミナ層１１４ａの厚さは例えば約１０μｍである。なお、ポーラスアルミナ層１１４ａが厚いほど放熱性が向上するが、加工時間およびそれに伴うコストが増大する。シャーシ１１０の内部には、熱伝導率の比較的高いアルミニウム基材１１２が存在し、アルミニウム基材１１２の表面には、熱放射率の比較的高い酸化アルミニウムから形成されたポーラスアルミナ層１１４ａが設けられている。
【００２４】
光源１２０が点灯する場合、光源１２０に供給される電流によって熱が発生する。このような熱がシャーシ１１０に伝達されると、熱は、熱伝導率の高いアルミニウム基材１１２の全体に効率的に伝達し、熱放射率の高いポーラスアルミナ層１１４ａによって効率的に外部に放射される。このため、シャーシ１１０は、バックライトユニット１００において発生した熱を効率的に外部に放出させることができ、動作安定性を確実にすることができる。
【００２５】
例えば、シャーシ１１０は以下のように形成される。まず、厚さ１．５ｍｍのアルミニウム基材１１２を用意する。アルミニウム基材１１２は剛性の比較的高いものであり、例えば、アルミニウム基材１１２におけるアルミニウムの純度は９９．５０質量％以上９９．９９質量％未満である。アルミニウム基材１１２は不純物を含んでいる。この不純物は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｂ、ＳｎおよびＭｇからなる群から選択された少なくとも１つの元素であり、アルミニウム基材１１２は不純物としてＭｇを含むことが好ましい。このようなアルミニウム基材はアルミニウム合金とも呼ばれる。
【００２６】
次に、アルミニウム基材１１２に対して陽極酸化を行う。陽極酸化は、例えば、濃度１０質量％以上２０質量％以下、浴温２０℃以上３０℃以下の硫酸水溶液を電解液として用い、電流密度ＤＣが１Ａ／ｄｍ2以上２Ａ／ｄｍ2以下、印加電圧１０Ｖ以上３０Ｖ以下で、１０分以上３０分以下の間アルミニウム基材１１２を浸漬させることによって行われ、これにより、ポーラスアルミナ層が形成される。なお。このような陽極酸化はアルマイト処理とも呼ばれ、アルマイト処理によって形成された膜はアルマイト膜とも呼ばれる。
【００２７】
なお、必要に応じて陽極酸化後にエッチング処理を行ってもよい。エッチング処理により、陽極酸化によって形成された細孔の孔径および深さを増大させることができる。エッチング処理は、例えば、１０質量％の燐酸や、蟻酸、酢酸、クエン酸などの有機酸の水溶液やクロム燐酸混合水溶液を、エッチング液として用いて行われる。また、必要に応じて上述した陽極酸化およびエッチング処理を繰り返し行ってもよい。
【００２８】
その後、封孔処理を行う。例えば、封孔処理は、加圧水蒸気、沸騰水を用いて行う。具体的には、数気圧の水蒸気を付与することによって封孔処理を行ってもよい。あるいは、ｐＨ５．５〜６．５程度に調製された沸騰水で数十分間加熱することによって封孔処理を行ってもよい。また、いずれの場合にも、酢酸ニッケル等の封孔剤を添加してもよい。以上のようにしてシャーシ１１０が形成される。
【００２９】
図２に、バックライトユニット１００の模式的な分解側面部を示す。シャーシ１１０は前面１１０ａおよび背面１１０ｂを有しており、光源１２０はシャーシ１１０の前面１１０ａに設けられている。バックライトユニット１００には、光源１２０を制御する光源駆動部１３０がさらに設けられている。シャーシ１１０の前面１１０ａに光源１２０が設けられているのに対して、シャーシ１１０の背面１１０ｂに光源駆動部１３０が設けられている。なお、シャーシ１１０には開口部１１６（図５（ｂ）参照）が設けられており、光源１２０と光源駆動部１３０との電気的な接続は開口部１１６を介して行われる。
【００３０】
光源駆動部１３０は、光源制御回路１３２と、光源制御回路１３２を支持する光源制御基板１３４を有している。光源制御回路１３２は集積チップとして実装される。例えば、光源制御回路１３２の動作保証温度は約１２０℃である。また、光源制御基板１３４は、絶縁性基板と、絶縁性基板上に設けられた配線とを有している。絶縁性基板は、例えば、Ｆｌａｍｅ  Ｒｅｔａｒｄａｎｔ  Ｔｙｐｅ  ４（ＦＲ４）である。
【００３１】
光源駆動部１３０が光源１２０を駆動する場合、光源駆動部１３０から熱が発生する。なお、一般に、光源駆動部１３０において発生する熱量は光源１２０において発生する熱量よりも高く、光源駆動部１３０の温度は光源１２０よりも高い。光源駆動部１３０が駆動する場合に光源駆動部１３０から発生する熱がシャーシ１１０に伝達されると、熱は、熱伝導率の高いアルミニウム基材１１２によってアルミニウム基材１１２全体に効率的に伝達し、熱放射率の高いポーラスアルミナ層１１４ａによって効率的に外部に放射される。このため、シャーシ１１０は、光源駆動部１３０から発生した熱を効率的に外部に放出させることができ、動作安定性を確実にすることができる。なお、光源１２０の取り付けられたシャーシ１１０は、例えば、カバー部材（ここでは図示せず）によってカバーされる。
【００３２】
図３に、バックライトユニット１００を備える液晶表示装置１０の模式図を示す。液晶表示装置１０は、バックライトユニット１００と、液晶パネル２０とを有している。
【００３３】
液晶パネル２０は、複数の行および複数の列のマトリクス状に配列された複数の画素を有している。典型的には、画素として赤画素、緑画素および青画素が設けられており、赤画素、緑画素、青画素から構成されたカラー表示画素が任意の色の表示単位として機能する。なお、カラー表示画素は、赤、緑および青画素以外に別の画素（例えば、黄画素）をさらに有してもよい。例えば、カラー表示画素は、赤、緑および青画素以外に白画素をさらに有してもよく、これにより、輝度を効率的に増加させることができる。なお、ここでは図示しないが、液晶パネル２０は、前面基板、背面基板、および、それらに挟まれた液晶層を備えている。
【００３４】
バックライトユニット１００は直下型であってもよい。例えば、シャーシ１１０から液晶パネル２０までの間に、順番に、拡散板、レンズシート（Ｈ２Ｋ）、輝度向上フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ：ＢＥＦ）、別の輝度向上フィルム（Ｄｕａｌ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ：ＤＢＥＦ）が設けられてもよい。
【００３５】
あるいは、バックライトユニット１００はエッジ型であってもよい。例えば、カバー部材内には、光源１２０の取り付けられたシャーシ１１０とともに導光板が設置されてもよい。
【００３６】
図４に、液晶表示装置１０のブロック図を示す。液晶表示装置１０は、液晶パネル２０と、信号入力部３０と、映像処理部４０と、信号変換部５０と、光源駆動部１３０と、バックライトユニット１００とを備えている。信号入力部３０には入力映像信号が入力される。映像処理部４０は、入力映像信号に基づいて表示信号およびバックライト駆動信号を生成する。信号変換部５０は、表示信号に基づいて走査信号およびソース信号等を生成する。光源駆動部１３０は、バックライト駆動信号に基づいて光源１２０（図２参照）を制御する。例えば、光源駆動部１３０はタイミングコントローラ内に設けられる。なお、後述するように、光源駆動部１３０は、バックライトユニット１００に取り付けられてもよい。また、信号入力部３０、映像処理部４０および信号変換部５０のいずれかは、液晶パネル２０の額縁領域に実装されてもよい。なお、光源駆動部１３０は、必要に応じて領域ごとに光源１２０の点灯を制御してもよく、これにより、コントラスト比の高い表示を行うことができる。
【００３７】
上述したように、光源１２０としてＬＥＤが好適に用いられる。本明細書において、光源１２０としてＬＥＤを用いた場合の光源駆動部、光源制御回路および光源制御基板をそれぞれＬＥＤ駆動部、ＬＥＤ制御回路およびＬＥＤ制御基板と呼ぶことがある。
【００３８】
ここで、図５を参照してバックライトユニット１００を説明する。図５（ａ）に、バックライトユニット１００の背面を示す。ＬＥＤ駆動部１３０はシャーシ１１０の背面１１０ｂの中央に配置されており、フレキシブル基板１３６はＬＥＤ駆動部１３０から左方向または右方向に延びている。なお、ここでは、フレキシブル基板１３６は、シャーシ１１０の背面１１０ｂに配置されているが、本発明はこれに限定されない。ただし、フレキシブル基板１３６をシャーシ１１０の前面１１０ａに設けたとすると、フレキシブル基板１３６で覆われる部分にはＬＥＤ１２０を設置できず、輝度ムラが発生することがある。また、フレキシブル基板１３６をシャーシ１１０の側面に設けたとすると、額縁領域が拡大してしまうことになる。このため、フレキシブル基板１３６をシャーシ１１０の背面１１０ｂに配置することが好ましく、これにより、ＬＥＤ１２０の輝度ムラおよび額縁領域の拡大を抑制することができる。なお、ここでは、フレキシブル基板１３６は、シャーシ１１０の背面１１０ｂに左列および右列の２列のそれぞれに複数の行にわたって配列されており、ここでは、２４枚のフレキシブル基板１３６が１２行２列に配列されている。
【００３９】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示したバックライトユニット１００から、紙面に対して向かって右上のフレキシブル基板１３６を１枚取り外した図である。図５（ｂ）に示すように、シャーシ１１０には、各フレキシブル基板１３６に対応して開口部１１６が設けられている。
【００４０】
図５（ｃ）に、バックライトユニット１００の前面を示す。シャーシ１１０の前面１１０ａには、それぞれが横方向に延びた複数のＬＥＤ基板１２２が貼り付けられており、各ＬＥＤ基板１２２には複数のＬＥＤ１２０が設けられている。このようにＬＥＤ１２０はＬＥＤ基板１２２を介してシャーシ１１０に取り付けられる。
【００４１】
なお、シャーシ１１０の前面１１０ａのＬＥＤ基板１２２は、シャーシ１１０の背面１１０ｂのフレキシブル基板１３６に対応して設けられている。具体的には、ＬＥＤ基板１２２は、シャーシ１１０の前面１１０ａに左列および右列の２列のそれぞれにおいて複数の行にわたって配列されており、２４枚のＬＥＤ基板１２２が１２行２列に配列されている。
【００４２】
図５（ｄ）に、ＬＥＤ基板１２２の背面を示す。ＬＥＤ基板１２２の背面には接続部１２４が取り付けられている。接続部１２４のサイズは、図５（ｂ）に示したシャーシ１１０の開口部１１６のサイズと整合するように設計されている。ＬＥＤ基板１２２をシャーシ１１０の前面１１０ａに取り付けた場合、接続部１２４がシャーシ１１０の開口部１１６から背面１１０ｂに突出し、この接続部１２４をフレキシブル基板１３６と連絡させることができる。このように、光源１２０は、接続部１２４およびフレキシブル基板１３６を介してＬＥＤ制御回路１３２と電気的に接続する。
【００４３】
図５（ｅ）に、ＬＥＤ基板１２２の前面を示す。ＬＥＤ基板１２２の前面には複数のＬＥＤ１２０が設けられている。
【００４４】
図５（ｆ）に、ＬＥＤ基板１２２における１つのＬＥＤ１２０の断面を示す。ＬＥＤ１２０とＬＥＤ基板１２２との間は配線１２６が設けられている。ＬＥＤ基板１２２を多層構造にすることにより、ＬＥＤ基板１２２に設けられる回路を省略することなく配線１２６の幅を増大させることができ、ＬＥＤ１２０に大電流を供給することができる。なお、ＬＥＤ基板１２２の背面にも配線を形成してもよい。また、ＬＥＤ基板１２２の少なくとも前面側のＬＥＤ１２０の設置されていない領域に白色塗料を付与することが好ましい。
【００４５】
以上から理解されるように、ＬＥＤ１２０は、フレキシブル基板１３６を介してＬＥＤ駆動部１３０と電気的に接続されている。なお、ここでは、ＬＥＤ１２０はＬＥＤ基板１２２を介してシャーシ１１０の前面１１０ａに取り付けられていたが、本発明はこれに限定されない。ＬＥＤ１２０はＬＥＤ基板１２２に取り付けられることなくシャーシ１１０の前面１１０ａに取り付けられてもよい。
【００４６】
液晶表示装置１０を一般的なテレビジョン装置として用いる場合には、バックライトユニット１００は５００ｃｄ／ｍ2程度の輝度を有する必要があるのに対して、屋外下で用いられるデジタルサイネージに液晶表示装置１０を用いる場合には、バックライトユニット１００は１０００ｃｄ／ｍ2以上（さらに好ましくは２５００ｃｄ／ｍ2程度）の輝度を有する必要がある。
【００４７】
例えば、５２インチの液晶表示装置１０を一般的なテレビジョン装置として用いる場合に、バックライトユニット１００の出力輝度は約４５０ｃｄ／ｍ2であり、光源１２０および光源駆動部１３０の全電力は約１００Ｗであり、約１．０Ａの電流が流れる。これに対して、５２インチの液晶表示装置１０をデジタルサイネージ用のディスプレイとして用いる場合、バックライトユニット１００の出力輝度は約２０００ｃｄ／ｍ2であり、光源１２０および光源駆動部１３０の全電力は約４００Ｗであり、約９．０Ａの電流が流れる。このように大電流が流れる場合、バックライトユニットの放熱特性の改善がさらに求められる。
【００４８】
以下、比較例１のバックライトユニットと比較して本実施形態のバックライトユニット１００の利点を説明する。まず、図６を参照して比較例１のバックライトユニットを説明する。図６（ａ）に比較例１のバックライトユニット７００の模式的な前面図を示し、図６（ｂ）にバックライトユニット７００の模式的な分解側面図を示す。
【００４９】
バックライトユニット７００は、シャーシ７１０が電気亜鉛メッキ鋼板（Ｓｔｅｅｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ  Ｃｏｌｄ  Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ：ＳＥＣＣ）から形成されている点を除いてバックライトユニット１００と同様の構成を有している。なお、バックライトユニット７００では、シャーシ７１０とＬＥＤ７２０との導通を防ぐために、ＬＥＤ７２０はシャーシ７１０の前面７１０ａ上に絶縁シート７５０を介して設けられている。
【００５０】
以下に、図７を参照して、バックライトユニット１００、７００の複数箇所の温度の測定結果を説明する。温度の測定は、シャーシ１１０、７１０の背面１１０ｂ、７１０ｂ、ＬＥＤ１２０、７２０およびＬＥＤ制御回路１３２、７３２に対して熱電対を用いて行われた。バックライトユニット１００の測定は、図４に示した映像処理部４０および／またはＬＥＤ駆動部１３０において生成される信号のパラメータを調整することによって行われ、バックライトユニット７００の測定も同様に行われる。図７において、横軸は、ＬＥＤ１２０、７２０の点灯を開始してからの時間を示し、縦軸は、バックライトユニット１００、７００の各箇所の温度を示す。
【００５１】
図７（ａ）は、バックライトユニット７００の温度変化を示すグラフである。図７（ａ）において、Ａ１はＬＥＤ制御回路７３２の温度変化を示し、Ａ２はＬＥＤ７２０の温度変化を示し、Ａ３はシャーシ７１０の背面７１０ｂの温度変化を示す。なお、バックライトユニット７００から離れた空気中の温度は約２２℃である。
【００５２】
図７（ｂ）は、バックライトユニット１００の温度変化を示すグラフである。図７（ｂ）において、Ｂ１はＬＥＤ制御回路１３２の温度変化を示し、Ｂ２はＬＥＤ１２０の温度変化を示し、Ｂ３はシャーシ１１０の背面１１０ｂの温度変化を示す。なお、ここでは、比較のために、ＬＥＤ１２０はシャーシ１１０の前面１１０ａ上に絶縁シート１５０（図１０参照）を介して設けられている。
【００５３】
図７（ａ）および図７（ｂ）から理解されるように、温度は４０分程度で平衡状態となる。図７（ａ）および図７（ｂ）のそれぞれに平衡状態に達した温度を示しており、本明細書において、このような温度を平衡温度とも呼ぶ。また、図７（ａ）および図７（ｂ）の比較から理解されるように、バックライトユニット１００における各箇所の平衡温度はバックライトユニット７００よりも７〜１０℃程度低い。シャーシ１１０では、表面に、熱放射率の高いポーラスアルミナ層１１４ａが設けられているため、放熱性が向上していると考えられる。また、シャーシ１１０の内部にはＳＥＣＣよりも熱伝導率の高いアルミニウム基材１１２が存在しているため、シャーシ１１０に伝達された熱はシャーシ１１０全体に広がり、結果として、シャーシ１１０全体で放熱が効率的に行われていると考えられる。なお、シャーシ１１０内の平衡温度を比較すると、ＬＥＤ制御回路１３２の平衡温度が最も高く、シャーシ１１０の背面１１０ｂの平衡温度が最も低い。
【００５４】
図８に、バックライトユニット１００、７００の平衡温度を示す。ここでは、ＬＥＤ１２０、７２０およびＬＥＤ駆動部１３０、７３０の温度を測定している。
【００５５】
なお、バックライトユニット１００は複数のＬＥＤ１２０を備えているが、ＬＥＤ１２０の順方向電圧Ｖｆは一定ではなく、ばらつきが生じている。すべてのＬＥＤ１２０を点灯させる場合、ＬＥＤ駆動部１３０が、順方向電圧Ｖｆの高いＬＥＤ１２０を点灯させるように各ＬＥＤ１２０に共通の電力を供給すると、順方向電圧Ｖｆの低いＬＥＤ１２０には過剰な電力が供給されることになる。このため、ＬＥＤ駆動部１３０は、順方向電圧Ｖｆの低いＬＥＤ１２０に過剰な電力が供給されることを抑制してもよい。この場合、この電力はＬＥＤ制御回路１３２において熱として発生する。
【００５６】
図８から理解されるように、ＬＥＤ１２０、７２０、ＬＥＤ駆動部１３０、７３０の平衡温度は、カバー部材を設けたことにより、２０℃以上増加する。これは、カバー部材によって、空気の流れが妨害されるためと考えられる。
【００５７】
次に、バックライトユニット１００、７００の平衡温度を個別に検討する。カバー部材を設けない場合、バックライトユニット７００においてＬＥＤ７２０の平衡温度はＬＥＤ駆動部７３０よりも高い。これは、ＬＥＤ７２０の順方向電圧Ｖｆの平均値が高いため、過剰な電力供給が必要となり、ＬＥＤ７２０において多くの熱が発生するためと考えられる。また、カバー部材を設けない場合、バックライトユニット１００においてＬＥＤ駆動部１３０の平衡温度はＬＥＤ１２０よりも高い。これは、シャーシ１１０により、ＬＥＤ１２０において発生した熱が効率的に放出されたためと考えられる。
【００５８】
これに対して、カバー部材を設けた場合、バックライトユニット７００においてＬＥＤ７２０の平衡温度はＬＥＤ駆動部７３０よりも低い。これは、カバー部材により、ＬＥＤ駆動部７３０からの熱が放出されにくくなるためと考えられる。また、カバー部材を設けた場合、バックライトユニット１００においてＬＥＤ駆動部１３０の平衡温度はＬＥＤ１２０よりも高い。これは、シャーシ１１０により、ＬＥＤ１２０において発生した熱が効率的に放出されただけでなく、カバー部材により、ＬＥＤ駆動部１３０からの熱が放出されにくくなるためと考えられる。
【００５９】
次に、ＬＥＤ１２０およびＬＥＤ７２０の平衡温度に着目する。カバー部材を設けない場合、ＬＥＤ１２０の平衡温度はＬＥＤ７２０よりも１０℃以上低い。また、カバー部材を設けた場合、ＬＥＤ１２０の平衡温度はＬＥＤ７２０よりも１０℃以上低い。このように、シャーシ１１０、７１０に応じて、ＬＥＤ１２０の平衡温度はＬＥＤ７２０よりも低下する。ＬＥＤ１２０、７２０の平衡温度の違いは、シャーシ１１０、７１０の違いが寄与していると考えられる。なお、カバー部材を設けたことによるＬＥＤ１２０、７２０の平衡温度の変化量は互いにほぼ等しい。これは、ＬＥＤ１２０、７２０の消費電力がほぼ同程度であるためと考えられる。
【００６０】
次に、ＬＥＤ駆動部１３０およびＬＥＤ駆動部７３０の平衡温度に着目する。カバー部材を設けない場合、ＬＥＤ駆動部１３０の平衡温度はＬＥＤ駆動部７３０とほぼ等しい。同様に、カバー部材を設けた場合も、ＬＥＤ駆動部１３０の平衡温度はＬＥＤ駆動部７３０とほぼ等しい。これは、ＬＥＤ駆動部１３０、７３０は、ＬＥＤ１２０、７２０の順方向電圧Ｖｆに応じてＬＥＤ１２０、７２０を駆動しており、ＬＥＤ駆動部１３０、７３０からの発熱量がほぼ等しいためと考えられる。
【００６１】
また、カバー部材の有無に応じたＬＥＤ駆動部１３０、７３０の平衡温度の変化はＬＥＤ１２０、７２０の平衡温度の変化よりも大きい。ＬＥＤ駆動部１３０、７３０は、ＬＥＤ１２０、７２０よりもカバー部材の近くに配置されており、ＬＥＤ駆動部１３０、７３０は自身の熱伝導率の低い絶縁性基板（（例えば、ＦＲ４）とカバー部材との間に挟まれるため、ＬＥＤ１２０、７２０よりも温度が上がりやすいと考えられる。
【００６２】
なお、ここで、熱放射率に着目すると、ＳＥＣＣの熱放射率は０．１未満と極めて低いのに対してシャーシ１１０の平均輻射率は、ポーラスアルミナ層１１４の厚さにも依存するが、約０．７８と高い。なお、酸化アルミニウムの熱放射率は０．８５である。
【００６３】
また、熱伝導率に着目すると、ＳＥＣＣの熱伝導率は５３Ｗ／ｍｋであるのに対して、アルミニウム基材１１２の熱伝導率は１２０Ｗ／ｍＫである。なお、純アルミニウムの熱伝導率は２３６Ｗ／ｍＫとさらに高いが、純アルミニウムは十分な強度を有していない。
【００６４】
なお、アルミニウムは十分な強度を有しないものがあるが、アルミニウム基材１１２としてＳＥＣＣよりも機械的強度が比較的高いものを用いることが好ましい。ＳＥＣＣの引っ張り強さ、耐力および伸びは、それぞれ、３５０Ｎ／ｍｍ2、２１３Ｎ／ｍｍ2、２１％である。これに対して、アルミニウム基材１１２として、例えば、引っ張り強さ、耐力および伸びがそれぞれ、４００Ｎ／ｍｍ2、３１０Ｎ／ｍｍ2、１２％のアルミニウム合金が好適に用いられる。あるいは、アルミニウム基材１１２として５０００系のアルミニウム合金を用いてもよい。例えば、アルミニウム基材１１２として、引っ張り強さ、耐力および伸びがそれぞれ、２４０Ｎ／ｍｍ2、１９０Ｎ／ｍｍ2、１２％の％のアルミニウム合金を用いてもよい。
【００６５】
なお、上述したように、バックライトユニット７００では、シャーシ７１０とＬＥＤ７２０との導通を抑制するためにシャーシ７１０とＬＥＤ７２０との間に絶縁シート７５０を設けている。このため、放熱性の観点からは、ＬＥＤ７２０で発生した熱はシャーシ７１０に伝達しにくい。また、絶縁シート７５０として放熱性の比較的高い絶縁放熱シートを用いたとしても、その排熱効果は小さい。これは、絶縁放熱シートを粘着させる粘着層部分が、熱伝導率の低い樹脂から形成されているためと考えられる。
【００６６】
なお、ポーラスアルミナ層１１４ａの厚さが１０μｍである場合、絶縁破壊電圧は５４０Ｖであり、ポーラスアルミナ層１１４ａの厚さが６μｍの場合、絶縁破壊電圧は３６０Ｖである。このように、シャーシ１１０とＬＥＤ基板１２２との絶縁耐性は充分である。
【００６７】
また、ポーラスアルミナ層１１４ａの厚さが１０μｍの場合、ポーラスアルミナ層１１４ａの表面ビッカース硬度Ｈｖは２００程度であり、一般的なアルミニウム基材の表面ビッカース硬度Ｈｖ（５０）よりも高く、ステンレス鋼の表面ビッカース硬度Ｈｖ（１５０〜２００）と同等である。
【００６８】
アルミニウムの比重（Ａｌ：２．７）はＳＥＣＣ（Ｆｅ：７．８）に比べて約１／３であり、シャーシ１１０は比較的軽いため、搬送および設置に関するコストを抑制でき、特に壁掛け用の液晶表示装置１０に好適に利用される。また、ポーラスアルミナ層１１４ａが設けられていることにより、耐腐食性も向上される。
【００６９】
なお、本実施形態のバックライトユニット１００では、シャーシ１１０がポーラスアルミナ層１１４ａを有しているため、シャーシ１１０と光源１２０と間の絶縁性を向上させることができ、絶縁シートを用いなくてもよい。もちろん、必要に応じて、シャーシ１１０とＬＥＤ基板１２２との間に絶縁シートを設けてもよい。
【００７０】
次に、比較例１および比較例２のバックライトユニットと比較して本実施形態のバックライトユニット１００の利点を説明する。比較例１のバックライトユニット７００は、図６を参照して説明したのと同様であり、ここでは説明を省略する。
【００７１】
図９を参照して比較例２のバックライトユニット８００を説明する。図９（ａ）に比較例２のバックライトユニット８００の模式的な前面図を示し、図９（ｂ）にバックライトユニット８００の模式的な分解側面図を示す。
【００７２】
バックライトユニット８００は、陽極酸化を行っていないアルミニウム基材から形成されたシャーシ８１０を有する点を除いてバックライトユニット１００と同様の構成を有している。バックライトユニット８００でも、シャーシ８１０とＬＥＤ８２０との導通を防ぐために、ＬＥＤ８２０はシャーシ８１０の前面８１０ａ上に絶縁シート８５０を介して設けられている。なお、アルミニウム基材表面の自然酸化膜の厚さは約数ｎｍ〜数十ｎｍ程度である。
【００７３】
なお、以下に、バックライトユニット１００、７００、８００のそれぞれにおいて、１つのＬＥＤ基板１２２、７２２、８２２およびそれに対応するサイズのシャーシ１１０、７１０、８１０を備えるモデルを作製してＬＥＤ１２０、７２０、８２０を点灯させた状態でバックライトユニット１００、７００、８００の複数の箇所の温度を測定した結果を説明する。なお、このモデルのシャーシ１１０、７１０、８１０の主面はそれぞれ縦約１０ｃｍ、横約３０ｃｍである。
【００７４】
まず、これらのモデルを説明する。図１０（ａ）にバックライトユニット１００のモデルの模式的な前面図を示し、図１０（ｂ）に上面図を示す。なお、ここでは、バックライトユニット１００においてもバックライトユニット７００、８００と同様に、ＬＥＤ１２０は絶縁シート１５０を介してシャーシ１１０の前面１１０ａに取り付けられている。また、カバー部材に代えてモデルの外枠を発泡スチロールで覆い、その表面にはレンズシートとしてＨ２Ｋシートを配置している。また、Ｈ２Ｋシートに代えてＢＥＦを用いてもよい。なお、バックライトユニット７００、８００のモデルは、シャーシ７１０、８１０が異なる点を除いてバックライトユニット１００のモデルと同様に作製される。
【００７５】
ここで、各材料の熱放射率に着目する。上述したように、ＳＥＣＣの熱放射率は０．１未満と極めて低い。また、純アルミニウムの熱放射率は０．０３であり、一般的なアルミニウムの平均輻射率は０．１４と低い。これに対して、シャーシ１１０の平均輻射率は、ポーラスアルミナ層１１４の厚さにも依存するが、約０．７８と高い。なお、酸化アルミニウムの熱放射率は０．８５である。
【００７６】
また、各材料の熱伝導率に着目する。上述したように、ＳＥＣＣの熱伝導率は５３Ｗ／ｍｋである。また、純アルミニウムの熱伝導率は２３６Ｗ／ｍＫと高いが、十分な強度を有していない。なお、一般的なアルミナの熱伝導率は２９Ｗ／ｍＫである。これに対して、アルミニウム基材１１２の熱伝導率は１２０Ｗ／ｍＫである。
【００７７】
以下に、図１１を参照して、バックライトユニット１００、７００、８００のモデルの平衡温度を説明する。なお、ここでは、同一条件および同一箇所におけるバックライトユニット１００、７００、８００の平衡温度の比較が重要であり、平衡温度の絶対値が重要ではないことに留意されたい。具体的には、ここでは、サイズの小さく、かつ、発熱量の少ない、バックライトユニット１００、７００、８００のモデルにおける平衡温度を比較しており、バックライトユニット１００、７００、８００のモデルの平衡温度の差はバックライトユニット１００、７００、８００の実際の平衡温度の差よりも小さい。
【００７８】
図１１（ａ）に、バックライトユニット１００、７００、８００のＬＥＤ基板１２２、７２２、８２２の平衡温度を示す。図１０に、測定箇所をＬと示している。
【００７９】
バックライトユニット１００、７００、８００のうちバックライトユニット７００の平衡温度が最も高い。これは、シャーシ７１０が熱放射率の比較的低いＳＥＣＣから形成されており、ＬＥＤ基板７２２において発生した熱が絶縁シート７５０およびシャーシ７１０を介して放出されにくいためと考えられる。また、バックライトユニット１００の平衡温度が最も低い。これは、シャーシ１１０の表面は熱放射率の比較的高いポーラスアルミナ層１１４ａから形成されており、ＬＥＤ基板１２２において発生した熱が絶縁シート１５０およびシャーシ１１０を介して放出されやすいためと考えられる。このように、平衡温度は、シャーシ１１０、７１０、８１０の主として熱放射率の大きさに応じて異なると考えられる。
【００８０】
図１１（ｂ）に、シャーシ１１０、７１０、８１０の背面１１０ｂ、７１０ｂ、８１０ｂのうちのＬＥＤ基板１２２、７２２、８２２と重なる領域のそれぞれの温度を示すグラフである。図１０に、この測定箇所をＭと示している。
【００８１】
バックライトユニット１００、７００、８００のうち、バックライトユニット７００の平衡温度が最も高く、また、バックライトユニット１００の平衡温度が最も低い。上述したように、平衡温度は、シャーシ１１０、７１０、８１０の主として熱放射率の大きさに応じて異なると考えられる。
【００８２】
図１１（ｃ）に、シャーシ１１０、７１０、８１０の背面１１０ｂ、７１０ｂ、８１０ｂのうちのＬＥＤ基板１２２、７２２、８２２と重ならない領域のそれぞれの温度を示すグラフである。図１０に、この測定箇所をＮと示している。なお、この箇所Ｎは、ＬＥＤ基板１２２、７２２、８２２の対応する端部から５ｃｍ離れている。
【００８３】
バックライトユニット１００、７００、８００のうち、バックライトユニット８００の平衡温度が最も高い。シャーシ８１０は、比較的高い熱伝導率および比較的低い熱放射率を有するアルミニウムから形成されており、ＬＥＤ基板８２２において発生した熱が絶縁シート８５０およびシャーシ８１０を介して移動する一方で、シャーシ８１０から放出されにくいためと考えられる。また、バックライトユニット１００の平衡温度が最も低い。これは、シャーシ１１０は、内部にアルミニウム基材１１２を有するだけでなく表面にポーラスアルミナ層１１４ａが設けられており、ＬＥＤ基板１２２において発生した熱が絶縁シート１５０およびシャーシ１１０を介して移動し、シャーシ１１０から放出されやすいためと考えられる。
【００８４】
以上から、本実施形態のバックライトユニット１００では、比較例１、２のバックライトユニット７００、８００と比べて温度を低下させることができ、このため、動作の安定性をより確実にすることができる。
【００８５】
なお、図１１を参照した説明では、同一条件で比較するために、バックライトユニット１００においても絶縁シート１５０を設けたが、シャーシ１１０の表面にはポーラスアルミナ層１１４ａが設けられており、シャーシ１１０自体が高い絶縁性を示すため、バックライトユニット１００において絶縁シート１５０を設けなくてもよい。絶縁シート１５０を設けない場合、バックライトユニット１００の温度をさらに低下させることができる。
【００８６】
例えば、図１２に示すように、絶縁シート１５０を設けないバックライトユニット１００においてＬＥＤ基板１２２の温度は４２．２℃となる。このように、バックライトユニット１００では、絶縁シート１５０を設けないことにより、バックライトユニット７００と比べて、ＬＥＤ基板１２２の平衡温度をさらに低下させることができる。また、このように絶縁シート１５０を用いないことにより、絶縁シート１５０のコストを抑制することができる。なお、後述するように、バックライトユニット１００においてシャーシ１１０の背面１１０ｂにファンを設けてもよい。
【００８７】
（実施形態２）
上述した説明では、アルミニウム基材に対して陽極酸化を行ったが、本発明はこれに限定されない。アルミニウム基材を用いなくても、蒸着等によってアルミニウム層を形成した後に、アルミニウム層に陽極酸化を行うことによって同様の効果を得ることができる。なお、この場合には、基材とアルミニウム層との密着性を向上させるために、無機下地層および緩衝層を合わせて蒸着させることが好ましい。
【００８８】
例えば、無機下地層として酸化チタン層および酸化シリコン層を形成することが好ましい。また、緩衝層としてはアルミニウムと酸素または窒素とを含み、緩衝層においてアルミニウム層側のアルミニウムの含有率が無機下地層よりも高くなるように緩衝層内のアルミニウムの含有率は変化させることが好ましい。
【００８９】
以下、図１３を参照して、本発明によるバックライトユニットの第２実施形態を説明する。本実施形態のバックライトユニット１００Ａは、シャーシの構成が異なる点を除いて実施形態１を参照して上述したバックライトユニットと同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
【００９０】
図１３（ａ）に、本実施形態のバックライトユニット１００Ａの模式図を示し、図１３（ｂ）に、バックライトユニット１００Ａにおけるシャーシ１１０Ａの模式的な断面図を示す。シャーシ１１０Ａは、基材１１２と、ポーラスアルミナ層１１４ａとの間に、無機下地層１１５、緩衝層１１６、アルミニウム層１１７をさらに有している。例えば、基材１１２として、ガラス基材またはプラスチックフィルムが用いられる。具体的には、プラスチックフィルムとして、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）フィルムまたはトリアセチルセルロース（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＴＡＣ）フィルムが用いられる。あるいは、基材１１２としてＳＥＣＣを用いてもよい。
【００９１】
無機下地層１１５は基材１１２の表面に形成され、緩衝層１１６は無機下地層１１５の上に形成され、アルミニウム層１１７は緩衝層１１６の表面に形成される。ポーラスアルミナ層１１４ａは、アルミニウム層１１７に陽極酸化（必要に応じてエッチング処理）および封孔処理を行うことによって形成される。なお、アルミニウム層１１７に対して均一に陽極酸化を行うために下地に導電層を設ける場合、無機下地層１１５と緩衝層１１６の間、または、緩衝層１１６とアルミニウム層１１７との間に導電層（好ましくはバルブ金属層）を設けることが好ましい。
【００９２】
基材１１２としてガラス基材を用いる場合、無機下地層１１５は、基材１１２の表面に直接形成され、基材１１２に含まれているアルカリ金属元素が溶出するのを防止するように作用する。基材１１２との接着性の観点から、無機酸化物または無機窒化物で形成されることが好ましい。無機酸化物を用いる場合、例えば酸化シリコン層または酸化チタン層が好ましく、無機窒化物を用いる場合、例えば窒化シリコン層が好ましい。また、無機酸化物層または無機窒化物層に不純物を添加することによって、熱膨張係数を整合させることが好ましい。例えば、酸化シリコン層を用いる場合には、ゲルマニウム（Ｇｅ）、りん（Ｐ）またはボロン（Ｂ）を添加することによって、熱膨張係数を増大させることができる。酸化シリコンに、例えば５質量％のＧｅを添加すると、熱膨張係数は約２．８×１０-6／℃となり、Ｇｅを添加しない場合の約３倍に増大する。
【００９３】
無機下地層１１５の厚さは、４０ｎｍ以上であることが好ましく、１００ｎｍ以上であることがさらに好ましい。また、無機下地層１１５の厚さは、５００ｎｍ以下であることが好ましく、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。無機下地層１１５の厚さが５００ｎｍ超であると、無機下地層１１５の形成時間が不必要に長くなる。また、基材１１２と無機下地層１１５との間の熱膨張係数の違いに起因する熱応力（剪断応力）によって、基材１１２と無機下地層１１５との間の接着力が低下することがある。また、基材１１２として、プラスチックフィルムのように可撓性を有する基材を用いた場合には、無機下地層１１５の厚さが５００ｎｍを超えると、基材を屈曲させたときに無機下地層１１５に割れが発生することがある。
【００９４】
緩衝層１１６は、無機下地層１１５とアルミニウム層１１７との間に設けられており、無機下地層１１５とアルミニウム層１１７との間の接着性を向上させるように作用する。また、緩衝層１１６は、耐酸性に優れた材料から形成されており、無機下地層１１５を酸から保護する。
【００９５】
緩衝層１１６は、アルミニウムと、酸素または窒素とを含むことが好ましい。酸素または窒素の含有率は一定であってもよいが、特に、アルミニウムの含有率が無機下地層１１５側よりもアルミニウム層１１７側において高いプロファイルを有することが好ましい。熱膨張係数などの物性値の整合に優れるからである。緩衝層１１６の厚さは、４０ｎｍ以上であることが好ましく、１００ｎｍ以上であることがさらに好ましく、また、緩衝層１１６の厚さは、５００ｎｍ以下であることが好ましく、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。緩衝層１１６の厚さが４０ｎｍ未満であると、アルミニウム層１１７側から浸透する処理液（陽極酸化工程における電解液および／またはエッチング工程におけるエッチング液）から、無機下地層１１５を十分に保護することが困難となり、緩衝層１１６を設けた効果が十分に発揮されないことがある。また、緩衝層１１６の厚さが５００ｎｍ超であると、緩衝層１１６の形成時間が不必要に長くなるので好ましくない。
【００９６】
緩衝層１１６内のアルミニウムの含有率の厚さ方向におけるプロファイルは、段階的に変化してもよいし、連続的に変化しても良い。例えば、緩衝層１１６をアルミニウムと酸素とで形成する場合、酸素含有率が漸次低下する複数の酸化アルミニウム層を形成し、最上層の上にアルミニウム層１１７を形成する。アルミニウムと窒素とを含む緩衝層１１６を形成する場合も同様である。
【００９７】
アルミニウム層１１７は、公知の方法（例えば電子線蒸着法またはスパッタ法）で形成される。アルミニウム層１１７は、例えば９９．９９質量％以上の純度のアルミニウムターゲットを用いてスパッタリング法で形成する。アルミニウム層１１７の厚さは、例えば１０００ｎｍ（１μｍ）である。ここで、厚さが約１μｍのアルミニウム層１１７は、一度に堆積するよりも複数回に分けて堆積する方が好ましい。すなわち、所望の厚さ（例えば１μｍ）まで連続して堆積するよりも、ある厚さまで堆積した段階で中断し、ある時間が経過した後に、堆積を再開するという工程を繰り返し、所望の厚さのアルミニウム層１１７を得ることが好ましい。例えば、厚さが５０ｎｍのアルミニウム層を堆積するたびに中断し、それぞれの厚さが５０ｎｍの２０層のアルミニウム層で、厚さが約１μｍのアルミニウム層１１７を得ることが好ましい。このように、アルミニウムの堆積を複数回に分けることによって、最終的に得られるアルミニウム層１１７の品質（例えば、耐薬品性や接着性）を向上させることができる。アルミニウムを連続的に堆積すると、基材（アルミニウム層が堆積される表面を有するものを指す）の温度が上昇し、その結果、アルミニウム層１１７内に熱応力の分布が生じ、膜の品質を低下させるためと考えられる。
【００９８】
なお、上述した説明では、アルミニウム層１１７およびポーラスアルミナ層１１４ａはシャーシ１１０Ａの前面１１０ａおよび背面１１０ｂの両方に設けられたが、本発明はこれに限定されない。アルミニウム層１１７およびポーラスアルミナ層１１４ａは、シャーシ１１０Ａの前面１１０ａおよび背面１１０ｂの一方のみに設けられてもよい。
【００９９】
（実施形態３）
上述したポーラスアルミナ層の厚さは略一定であったが、本発明はこれに限定されない。ポーラスアルミナ層の厚さは場所に応じて異なってもよい。
【０１００】
以下、図１４を参照して、本発明によるバックライトユニット１００Ｂの第３実施形態を説明する。本実施形態のバックライトユニット１００Ｂは、シャーシ１１０におけるポーラスアルミナ層の厚さが一定でない点を除いて実施形態１、２を参照して上述したバックライトユニットと同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
【０１０１】
図１４（ａ）に、本実施形態のバックライトユニット１００Ｂの模式図を示し、図１４（ｂ）に、シャーシ１１０の模式的な分解斜視図を示す。シャーシ１１０は、図１（ｂ）を参照して上述したように、アルミニウム基材１１２と、厚さの異なるポーラスアルミナ層１１４ａとを有している。例えば、アルミニウム基材１１２全体を電解液に浸漬して陽極酸化を行うことによってポーラスアルミナ層１１４ａ１を形成した後に、アルミニウム基材１１２の一部のみを電解液に浸漬し、残りを電解液に浸漬することなく陽極酸化を行うことによってポーラスアルミナ層１１４ａ２を形成し、最後に、封孔処理を行う。このようにして厚さの異なるポーラスアルミナ層１１４ａを形成してよい。なお、陽極酸化によってポーラスアルミナ層の体積は膨張によって増大するため、合計の浸漬時間の長いポーラスアルミナ層１１４ａ２の厚さは合計の浸漬時間の短いポーラスアルミナ層１１４ａ１よりも厚くなる。
【０１０２】
なお、図１４（ｂ）に示したシャーシ１１０では、厚さの異なるポーラスアルミナ層１１４ａがアルミニウム基材１１２の表面に設けられたが、本発明はこれに限定されない。アルミニウム基材の一部の領域にポーラスアルミナ層を設ける一方で、他の領域にはポーラスアルミナ層を設けなくてもよい。
【０１０３】
図１４（ｃ）に、別のシャーシ１１０の模式的な分解斜視図を示す。このシャーシ１１０では、アルミニウム基材１１２の一方の側（ここでは、紙面に向かって左側）の上にのみポーラスアルミナ層１１４ａが設けられており、他方の側の上にはポーラスアルミナ層は設けられていない。このようなポーラスアルミナ層１１４ａは、アルミニウム基材１１２の一部のみを電解液に浸漬し、残りを電解液に浸漬することなく陽極酸化を行うことによって形成される。
【０１０４】
また、図１４（ｂ）および図１４（ｃ）ではアルミニウム基材１１２に対して部分的な陽極酸化を行ったが、本発明はこれに限定されない。
【０１０５】
例えば、アルミニウム基材１１２またはアルミニウム層１１７の表面の一部を保護フィルムで覆ったマスキング状態でアルミニウム基材１１２またはアルミニウム層１１７を電解液に浸漬させることによって陽極酸化を部分的に行ってもよい。このような保護フィルムとして、例えば耐酸性の高いフィルムが用いられる。あるいは、一方の主面にアルミニウム層が設けられた支持体の他方の主面に部分的に熱伝導の低い材料から形成された低熱伝導部材を設けてアルミニウム層の陽極酸化を行うと、アルミニウム層のうち低熱伝導部材に対応する領域の温度が他の領域よりも高くなり、低熱伝導部材に対応する領域の陽極酸化を早く進行させることができる。参考のために、特願２０１０−０５２３０４号の開示内容の全てを本明細書に参照する。
【０１０６】
図１４（ｄ）に、シャーシ１１０Ａの模式的な断面図を示す。シャーシ１１０Ａは、図１３を参照して上述したように、基材１１２と、ポーラスアルミナ層１１４ａと、無機下地層１１５と、緩衝層１１６と、アルミニウム層１１７とを有している。アルミニウム層１１７の一部のみの陽極酸化を行うことによって、ポーラスアルミナ層１１４ａを部分的に形成することができる。また、図１４（ｄ）には、アルミニウム層１１７の表面に部分的にポーラスアルミナ層１１４ａを設けたが、図１４（ｂ）に示したように、アルミニウム層１１７の表面全体に厚さの異なるポーラスアルミナ層１１４ａを設けてもよい。
【０１０７】
以上のように、シャーシ１１０、１１０Ａにおいて、特に放熱性が必要となる領域のポーラスアルミナ層１１４ａを厚くすることにより、熱放射性を向上させることができる。また、ポーラスアルミナ層１１４ａを部分的に設けることにより、ポーラスアルミナ層１１４ａの表面積を大きくすることができ、放熱特性を改善することができる。
【０１０８】
（実施形態４）
上述した説明では、アルミニウム基材またはアルミニウム層に対して陽極酸化および封孔処理を行ったが、本発明はこれに限定されない。
【０１０９】
以下、図１５を参照して、本発明によるバックライトユニットの第４実施形態を説明する。本実施形態のバックライトユニット１００Ｃは、ポーラスアルミナ層に封孔処理が行われていない点を除いて上述した実施形態１〜３のバックライトユニットと同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
【０１１０】
図１５（ａ）にバックライトユニット１００Ｃの模式図を示し、図１５（ｂ）にシャーシ１１０の分解斜視図を示す。バックライトユニット１００Ｃにおいて、シャーシ１１０は、アルミニウム基材１１２およびポーラスアルミナ層１１４ｂを有している。ここでは、ポーラスアルミナ層１１４ｂは、アルミニウム基材１１２に対して陽極酸化を行うことによって形成され、封孔処理は行われない。
【０１１１】
上述したように、陽極酸化を行った後には細孔が形成されるが、封孔処理を省略することにより、ポーラスアルミナ層１１４ｂの比較的広い表面積を利用して放熱効果を増大させることができる。特に、孔径の小さい細孔をポーラスアルミナ層１１４ｂの全面に形成することにより、一般的な陽極酸化によって形成されたポーラスアルミナ層よりも表面積が増加し、外気に接触する面積が増大するため、熱対流による放熱効果を増大させることができる。例えば、ポーラスアルミナ層１１４ｂとして、いわゆる反射防止材の型（スタンパ）として利用されるポーラスアルミナ層１１４ｂを形成し、ポーラスアルミナ層１１４ｂに、表面の法線方向から見たときの２次元的な大きさが１０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の複数の凹部を形成することが好ましい。なお、厳密には、封孔処理を行わなくても、空気によって酸化は若干進行する。
【０１１２】
また、ポーラスアルミナ層１１４ｂに大きさの異なる凹部を形成してもよい。例えば、Ｍｎ、ＭｇおよびＦｅからなる群から選択された少なくとも１つの元素を含むアルミニウム基材に陽極酸化およびエッチング処理を行うことにより、大きさの異なる凹部を形成することができる。あるいは、陽極酸化の前に陰極電解を行うことにより、大きさの異なる凹部を形成することができる。
【０１１３】
このようなポーラスアルミナ層１１４ｂは、例えば、以下のように形成される。
【０１１４】
以下、図１６を参照して、ポーラスアルミナ層１１４ｂの形成方法を説明する。まず、図１６（ａ）に示すように、アルミニウム（Ａｌ）の含有率が９９．０質量％以下のアルミニウム基材１１２を用意する。このとき、アルミニウム基材１１２は、Ｍｎ、ＭｇおよびＦｅからなる群から選択された少なくとも１つの元素を含むことが好ましく、これらの元素の含有率の総和が１質量％以上であることが好ましい。なお、アルミニウム基材１１２は、Ｓｉをさらに含んでもよい。
【０１１５】
次に、図１６（ｂ）に示すように、アルミニウム基材１１２の表面部分を陽極酸化することによってポーラスアルミナ層を形成する。ポーラスアルミナ層には、複数の凹部が形成されている。続いて、ポーラスアルミナ層をアルミナのエッチャントに接触させることによって、ポーラスアルミナ層の複数の微細な凹部を拡大させ凹部（細孔）１１４ｐを形成する。凹部１１４ｐは、アルミニウム基材１１２が９９．０質量％以下の場合、特に、Ｍｎ、ＭｇおよびＦｅからなる群から選択された少なくとも１つの元素を含む場合に形成され、アルミニウム基材１１２のアルミニウム純度が９９．０質量％を超えると凹部１１４ｐの数は少なくなり、９９．５質量％を超えるとさらに少なくなる。なお、凹部１１４ｐは、ポーラスアルミナ層を最初にエッチングする際に形成され、その後の複数回のエッチングでは、凹部１１４ｐの数や大きさはほとんど変化しない。凹部１１４ｐは不規則に分布する。
【０１１６】
その後、上記陽極酸化工程およびエッチング工程を交互に複数回行うことによって、ポーラスアルミナ層にそれぞれが階段状の側面を有する複数の微細な凹部１１４ｑを形成する。微細な凹部１１４ｑは、凹部１１４ｐの内面を含むアルミニウム基材１１２の表面全体に形成される。ポーラスアルミナ層１１４ｂはこのようにして形成される。
【０１１７】
例えば、陽極酸化の条件（例えば化成電圧、電解液の種類、濃度、さらには陽極酸化時間など）によって、凹部１１４ｑの大きさ、生成密度、深さなどを制御することが出来る。また化成電圧の大きさを制御することによって、凹部１１４ｑの配列の規則性を制御することができる。例えば、規則性の高い配列を得るための条件は、（１）電解液に固有の適切な定電圧で陽極酸化し、（２）長時間陽極酸化を行うことである。このときの電解液と化成電圧の組合せは、硫酸では２８Ｖ、シュウ酸では４０Ｖ、燐酸では１９５Ｖであることが知られている。不規則な配列の凹部１１４ｑを形成するためには、上記（１）の工程は同じであるが、陽極酸化に要する時間を出来るだけ短くし、エッチング工程と陽極酸化工程とを交互に繰り返し行う。このようなポーラスアルミナ層１１４ｂの形成は、例えば、国際公開第２００９／１４７８５８号公報に開示されている。本明細書において国際公開第２００９／１４７８５８号公報の開示内容を参考のために援用する。
【０１１８】
また、大きさの異なる凹部（細孔）が形成されたポーラスアルミナ層１１４ｂは、さら別の方法で形成することもできる。以下、図１７を参照して、ポーラスアルミナ層１１４ｂの形成方法を説明する。
【０１１９】
まず、図１７（ａ）に示すように、アルミニウム基材１１２を用意する。アルミニウム基材１１２は、変質層を有していてもよい。なお、アルミニウム基材１１２に代えて、例えばガラス基板などの基材に支持されたアルミニウム層１１７（図１３（ｂ）参照）（例えば、厚さ０．５μｍ〜５μｍ程度）を用いることもできる。
【０１２０】
次に、図１７（ｂ）に示すように、水溶液中において、アルミニウム基材１１２またはアルミニウム層１１７の表面を陰極として、表面と対向電極との間に通電処理を行うことにより、表面の法線方向から見たときの２次元的な大きさが２００ｎｍ以上１００μｍ以下である複数の凹部（第１凹部）１１４ｐを形成する。水溶液（電解液）としては、陽極酸化に用いる電解液を用いることもできるし、抵抗値が１Ｍ以下の水を用いることもできる。液温に特に制限はない。電流は、例えば１〜１００Ａ／ｄｍ3程度の範囲内で、陰極電解の時間を調整することによって、２次元的な大きさが２００ｎｍ以上１００μｍ以下の凹部１１４ｐを形成することができる。
【０１２１】
なお、陰極電解の条件を調整することによって、上述のように２次元的な大きさが数十ｎｍ程度の微細な凹凸構造を形成することができ、また、２次元的な大きさが２００ｎｍ以上１００μｍ以下の凹部１１４ｐを形成することもできる。凹部１１４ｐの隣接平均距離は、陰極電解の条件によって変わり得るが、凹部１１４ｐの隣接平均距離は０．５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【０１２２】
次に、図１７（ｃ）に示すように、表面を陽極酸化することによって、複数の凹部１１４ｐの内面および複数の凹部１１４ｐの間に、表面の法線方向から見たときの２次元的な大きさが１０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の複数の微細な凹部（第２凹部）１１４ｑを有するポーラスアルミナ層を形成する。さらにその後に、ポーラスアルミナ層をエッチング液に接触させることによって、複数の微細な凹部１１４ｑを拡大させる。上述したように、陽極酸化工程とエッチング工程とを交互に複数回繰り返すことによって、所望の断面形状を有する微細な凹部１１４ｑを有するポーラスアルミナ層を形成することができる。微細な凹部１１４ｑは、エッチングによって孔径を拡大し（断面形状を略コーン状とし）、微細な凹部１１４ｑの２次元的な大きさ（直径）と隣接距離とはほぼ等しく、１０ｎｍ以上５００ｎｍ未満となるように調整することが好ましい。微細な凹部１１４ｑは、２次元的な大きさが２００ｎｍ以上１００μｍ以下の凹部１１４ｐに重畳されて形成される。以上のようにして、ポーラスアルミナ層１１４ｂが形成される。このようなポーラスアルミナ層の形成は、例えば、特願２００９−２５５５３４号に開示されている。本明細書において特願２００９−２５５５３４号の開示内容を参考のために援用する。
【０１２３】
なお、冗長を避けるために重複する説明を省略するが、上述した実施形態１〜３のバックライトユニット１００、１００におけるポーラスアルミナ層１１４ａに代えて、封孔処理を行わないポーラスアルミナ層１１４ｂを形成してもよい。
【０１２４】
（実施形態５）
以下、本発明によるバックライトユニットの第５実施形態を説明する。まず、図１８を参照して、本実施形態のバックライトユニット２００を説明する。図１８（ａ）はバックライトユニット２００の模式的な前面図であり、図１８（ｂ）はバックライトユニット２００の模式的な分解側面図であり、図１８（ｃ）はバックライトユニット２００の模式的な背面図である。
【０１２５】
バックライトユニット２００は、前面２１０ａおよび背面２１０ｂを有するシャーシ２１０と、前面２１０ａに設けられたＬＥＤ２２０と、背面２１０ｂに設けられたファン２４０とを有している。なお、ここでは、ＬＥＤ２２０はＬＥＤ基板２２２を介してシャーシ２１０の前面２１０ａに設けられている。また、シャーシ２１０の背面２１０ｂにはＬＥＤ駆動部２３０が設けられている。具体的には、ＬＥＤ駆動部２３０は、ＬＥＤ制御回路２３２およびＬＥＤ制御基板２３４を有しており、ＬＥＤ制御回路２３２は、ＬＥＤ制御基板２３４を介してシャーシ２１０の背面２１０ｂに取り付けられている。なお、ここでは、図示していないが、バックライトユニット２００においてシャーシ２１０はカバー部材によって覆われている。
【０１２６】
バックライトユニット２００では、ファン２４０として、２つの排熱ファン２４０ａが設けられている。排熱ファン２４０ａは、シャーシ２１０の背面２１０ｂの法線方向にほぼ垂直になるように配置されており、これにより、バックライトユニット２００の熱が排出される。なお、ここでは、２つの排熱ファン２４０ａが設けられたが、排熱ファン２４０ａの数は１つでもよく、あるいは、排熱ファン２４０ａの数は３以上であってもよい。
【０１２７】
上述したように、ＬＥＤおよびＬＥＤ駆動部は、発生する熱によって動作が不安定になることがあり、特に、液晶表示装置をデジタルサイネージ（特に屋外用の大型デジタルサイネージ）用のディスプレイとして用いる場合、ＬＥＤおよびＬＥＤ駆動部に大電流が流れるため、動作が不安定になりやすい。しかしながら、バックライトユニット２００では、ＬＥＤ２２０から発生する熱は排熱ファン２４０ａによって効率的に外部に排出されるため、動作を安定化することができる。
【０１２８】
次に、図１９を参照して、別の実施形態のバックライトユニット２００’を説明する。図１９（ａ）はバックライトユニット２００’の模式的な前面図であり、図１９（ｂ）はバックライトユニット２００’の模式的な分解側面図である。
【０１２９】
なお、バックライトユニット２００’は、ファン２４０として排熱ファン２４０ａではなく送風ファン２４０ｂが設けられている点を除いて上述したバックライトユニット２００と同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
【０１３０】
バックライトユニット２００’では、ファン２４０として、送風ファン２４０ｂが設けられている。送風ファン２４０ｂは、シャーシ２１０の背面２１０ｂの法線方向にほぼ平行になるように配置されており、これにより、バックライトユニット２００’の背面から放出された熱をバックライトユニット２００’の近傍から遠ざけることができる。このように、バックライトユニット２００’では、ＬＥＤ２２０およびＬＥＤ駆動部２３０から発生した熱は送風ファン２４０ｂによって効率的に遠方に送出されるため、動作を安定させることができる。
【０１３１】
なお、上述したバックライトユニットには、排熱ファンおよび送風ファンの一方が設けられたが、本発明はこれに限定されない。バックライトユニットは、排熱ファンおよび送風ファンの両方を備えていてもよい。
【０１３２】
図２０に、別の実施形態のバックライトユニット２００’’の模式的な背面図を示す。ＬＥＤ駆動部２３０はシャーシ２１０の背面の中央に配置されており、フレキシブル基板２３６はＬＥＤ駆動部２３０から左方向または右方向に延びている。
【０１３３】
バックライトユニット２００’’では、シャーシ２１０の背面２１０ｂに排熱ファン２４０ａおよび送風ファン２４０ｂの両方が設けられている。ここでは、２つの排熱ファン２４０ａが設けられている。排熱ファン２４０ａは、シャーシ２１０の背面２１０ｂの法線方向にほぼ垂直になるように配置されており、これにより、バックライトユニット２００’’内の熱が排出される。また、送風ファン２４０ｂは、シャーシ２１０の背面２１０ｂの法線方向にほぼ平行になるように配置されており、これにより、バックライトユニット２００’’の背面から放出された熱（その多くが排熱ファン２４０ａによって排出された熱）をバックライトユニット２００’’の近傍から遠ざける。このように、排熱ファン２４０ａおよび送風ファン２４０ｂの両方を設けることにより、ＬＥＤ２２０およびＬＥＤ駆動部２３０から発生する熱を効率的に排出することができる。このため、ＬＥＤ２２０およびＬＥＤ駆動部２３０の動作の安定性を確保することができる。
【０１３４】
なお、本実施形態のバックライトユニット２００、２００’、２００’’において、シャーシ２１０はＳＥＣＣから形成されてもよく、あるいは、シャーシ２１０は別の材料から形成されていてもよい。あるいは、本実施形態のバックライトユニット２００、２００’、２００’’においてもシャーシ２１０は、その表面に上述したポーラスアルミナ層を有していてもよい。例えば、シャーシ２１０は、アルミニウム基材またはアルミニウム層に陽極酸化（必要に応じてエッチング処理）を行うことによって形成されたポーラスアルミナ層を有してもよい。また、さらに、封孔処理を行うことによって、アルミニウム基材またはアルミニウム層の表面にポーラスアルミナ層を形成してもよい。
【０１３５】
ここで、参考例のバックライトユニットと比較して本実施形態のバックライトユニット２００の利点を説明する。まず、図２１を参照して参考例のバックライトユニットを説明する。図２１（ａ）に参考例のバックライトユニット９００の模式図を示し、図２１（ｂ）に、バックライトユニット９００の模式的な背面図を示す。
【０１３６】
バックライトユニット９００は、ファンが設けられていない点を除いて図１８に示したバックライトユニット２００と同様な構成を有している。バックライトユニット９００は、前面９１０ａおよび背面９１０ｂを有するシャーシ９１０と、シャーシ９１０の前面９１０ａにＬＥＤ基板９２２を介して取り付けられたＬＥＤ９２０と、シャーシ９１０の背面９１０ｂに取り付けられたＬＥＤ駆動部９３０とを備えている。
【０１３７】
なお、以下の説明において、アルミニウム基材に対して陽極酸化および封孔処理を行うことによってその表面に形成されたポーラスアルミナ層を有するシャーシ２１０、９１０をそれぞれシャーシ２１０ｐ、９１０ｐと示す。また、ＳＥＣＣから形成されたシャーシ２１０、９１０をそれぞれシャーシ２１０ｓ、９１０ｓと示す。また、シャーシ２１０、９１０として、２１０ｐ、２１０ｓ、９１０ｐ、９１０ｓを有するバックライトユニット２００、９００をそれぞれバックライトユニット２００ａ、２００ｂ、９００ａ、９００ｂと示す。
【０１３８】
図２２に、バックライトユニット２００ａ、２００ｂ、９００ａ、９００ｂの平衡温度を示す。ここでは、バックライトユニット２００ａ、２００ｂ、９００ａ、９００ｂのＬＥＤ２２０、９２０およびＬＥＤ駆動部２３０、９３０の温度を測定している。なお、ここでは図示していないが、バックライトユニット２００ａ、２００ｂ、９００ａ、９００ｂのいずれにも同様にカバー部材を設けているが、参考のために、カバー部材を設けないバックライトユニット９００ａ、９００ｂの温度も測定している。
【０１３９】
バックライトユニット９００ａ、９００ｂにおいてＬＥＤ９２０の平衡温度は、カバー部材を設けたことにより、２５℃程度増加する。なお、バックライトユニット９００ａの平衡温度の変化量は、バックライトユニット９００ｂよりも低い。これは、シャーシ９１０ｐの表面にポーラスアルミナ層が設けられているのに対して、シャーシ９１０ｓはＳＥＣＣから形成されており、シャーシ９１０ｐの熱放射率がシャーシ９１０ｓよりも高いためと考えられる。
【０１４０】
本実施形態のバックライトユニット２００ａ、２００ｂでは、排熱ファン２４０ａを設けたことにより、参考例のバックライトユニット９００と比べて平衡温度を低減させることができる。具体的には、排熱ファン２４０ａにより、バックライトユニット２００ａ、２００ｂにおけるＬＥＤ２２０の平衡温度をバックライトユニット９００ａ、９００ｂのＬＥＤ９２０と比べてそれぞれ約２０℃低下させることができる。また、排熱ファン２４０ａにより、バックライトユニット２００ａ、２００ｂにおけるＬＥＤ駆動部２３０の平衡温度をバックライトユニット９００ａ、９００ｂのＬＥＤ駆動部９３０と比べて約３０℃低下させることができる。
【０１４１】
なお、バックライトユニット２００ａ、２００ｂにおいて、排熱ファン２４０ａによるＬＥＤ駆動部２３０の温度低減効果はＬＥＤ２２０よりも高い。これは、ＬＥＤ駆動部２３０はシャーシ２１０の背面２１０ｂに設けられているのに対して、ＬＥＤ２２０はシャーシ２１０の前面２１０ａに設けられており、排熱ファン２４０ａはシャーシ２１０の背面２１０ｂ近傍において熱の伝達された空気をシャーシ２１０の背面２１０ｂから効率的に遠ざけるからと考えられる。
【０１４２】
また、排熱ファン２４０ａによるバックライトユニット２００ａ、２００ｂの平衡温度の低減量は互いにほぼ同程度である。なお、表面にポーラスアルミナ層の形成されたアルミニウム基材から形成されたシャーシ２１０ｐと、ＳＥＣＣから形成されたシャーシ２１０ｓとの違いにより、バックライトユニット２００ａの平衡温度はバックライトユニット２００ｂよりも低い。
【０１４３】
以上のように、排熱ファン２４０ａを設けることにより、バックライトユニット２００ａ、２００ｂの温度を低下させることができる。したがって、ＬＥＤ２２０およびＬＥＤ駆動部２３０の動作を安定化させることができる。
【０１４４】
以下に、図２３を参照して、参考例のバックライトユニット９００および本実施形態のバックライトユニット２００、２００’、２００’’の平衡温度を説明する。
【０１４５】
図２３には、バックライトユニット９００、カバー部材を設けないバックライトユニット９００、排熱ファン２４０ａを備えるバックライトユニット２００、送風ファン２４０ｂを備えるバックライトユニット２００’、ならびに、排熱ファン２４０ａおよび送風ファン２４０ｂの両方を備えるバックライトユニット２００’’のそれぞれにおけるシャーシ２１０、９１０の背面２１０ｂ、９１０ｂ、ＬＥＤ２２０、９２０、および、ＬＥＤ制御回路２３２、９３２の平衡温度の測定結果を示す。なお、ここでは、バックライトユニット２００、２００’、２００’’、９００のシャーシ２１０、９１０は、いずれも、平衡温度を効率的に低減させるために、アルミニウム基材に陽極酸化および封孔処理を行うことによってその表面に形成されたポーラスアルミナ層を有している。
【０１４６】
バックライトユニット２００、２００’、２００’’のそれぞれにおいてシャーシ２１０の背面２１０ｂ、ＬＥＤ２２０およびＬＥＤ制御回路２３２の平衡温度を比較すると、ＬＥＤ制御回路２３２の平衡温度が最も高く、シャーシ２１０の背面２１０ｂの温度が最も低い。なお、バックライトユニット９００も同様である。
【０１４７】
まず、シャーシ９１０の背面９１０ｂに着目する。カバー部材を設けることにより、背面９１０ｂの平衡温度は増加する。ただし、カバー部材を設けても、バックライトユニット２００において排熱ファン２４０ａを設けることにより、背面２１０ｂの平衡温度を低下させることができる。また、カバー部材を設けても、バックライトユニット２００’において送風ファン２４０ｂを設けることにより、背面２１０ｂの平衡温度を低下させることができる。なお、ここでは、送風ファン２４０ｂによる平衡温度の低下は排熱ファン２４０ａよりも大きい。これは、送風ファン２４０ｂはＬＥＤ制御回路２３２に直接的に空気を送るため、ＬＥＤ制御回路２３２から発生する熱による温度の上昇を効率的に抑制することができるのに対して、排熱ファン２４０ａは主にＬＥＤ２２０から発生した熱を外部に放出するため、排熱ファン２４０ａによる温度低減効果が送風ファン２４０ｂほど高くないからである。また、バックライトユニット２００’’において排熱ファン２４０ａおよび送風ファン２４０ｂの両方を設けることにより、背面２１０ｂの平衡温度をさらに低下させることができる。
【０１４８】
なお、ＬＥＤ２２０、９２０の平衡温度も同様の傾向を有しており、また、ＬＥＤ制御回路２３２、９３２の平衡温度も同様の傾向を有している。ただし、排熱ファン２４０ａおよび／または送風ファン２４０ｂによる温度低減効果はシャーシ２１０の背面２１０ｂに取り付けられたＬＥＤ制御回路２３２に対して最も大きい。
【０１４９】
以上のように、ファン２４０を設けることにより、バックライトユニット２００、２００’、２００’’の平衡温度を、カバー部材を取り外したときよりもさらに低くすることができる。具体的には、排熱ファン２４０ａを設けることによって平衡温度をある程度低下させることができるが、送風ファン２４０ｂを設けることによって平衡温度をさらに低下させることができる。なお、排熱ファン２４０ａおよび送風ファン２４０ｂの両方を設けることにより、平衡温度をさらに低下させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明によれば、バックライトユニットの放熱効果を改善することができる。このようなバックライトユニットは、デジタルサイネージのディスプレイとして利用される液晶表示装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１５１】
１００、２００  バックライトユニット
１１０、２１０  シャーシ
１２０、２２０  光源（ＬＥＤ）
【図１】
2011135973.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2011135973.tif 000020
【図１９】
2011135973.tif 000021
【図２０】
2011135973.tif 000022
【図２１】
2011135973.tif 000023
【図２２】
2011135973.tif 000024
【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年11月2日(2012.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャーシと、
前記シャーシに取り付けられた光源と
を備えるバックライトユニットであって、
前記シャーシは、アルミニウム基材またはアルミニウム層と、前記アルミニウム基材またはアルミニウム層の表面に設けられたポーラスアルミナ層または封孔処理の行われたポーラスアルミナ層とを有し、
前記ポーラスアルミナ層または封孔処理の行われたポーラスアルミナ層が部分的に設けられている、および／または、前記ポーラスアルミナ層または封孔処理の行われたポーラスアルミナ層の厚さが部分的に異なる、バックライトユニット。
【請求項２】
前記光源を制御する光源制御回路をさらに備える、請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記シャーシは、前面および背面を有しており、
前記光源は前記シャーシの前記前面に設けられており、
前記光源制御回路は前記シャーシの前記背面に設けられている、請求項２に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記シャーシには開口部が設けられており、
前記開口部に設けられた、前記光源制御回路と前記光源とを電気的に接続する接続部をさらに備える、請求項２または３に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記光源は発光ダイオードを含む、請求項１から４のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項６】
送風ファンおよび排熱ファンの少なくとも一方をさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記送風ファンは、前記シャーシの背面の法線方向とほぼ平行に取り付けられる、請求項６に記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記排熱ファンは、前記シャーシの背面の法線方向とほぼ垂直に取り付けられる、請求項６に記載のバックライトユニット。
【請求項９】
液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射する、請求項１から８のいずれかに記載のバックライトユニットと
を備える、液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液晶表示装置を備えるデジタルサイネージ。
【国際調査報告】
2011135973.tif 000026
2011135973.tif 000027